双立柱带锯床液压系统模块设计 材料参数设置 带锯的切割具有工作效率高、高精度、噪声低、成本低等特点。带锯床可大范围的应用于钢铁、有色金属非金属等很多材料的切断工序。本文介绍了一种双立柱带锯床,最大切削范围1000 mm,可就行45°的斜切,并针对锯切工艺,进行了液压系统的设计。 1 双立柱支撑锯床 双立柱带锯床主要由底座、工作台、锯架、立柱等部分所组成。带状锯条5安装在锯架的主动轮11和从动轮6之间,由电动机驱动主动轮旋转,带动锯条运转。锯架沿两个立柱下降,锯切工件。工作台可相对底座旋转45°进行工件的斜切。该锯床采用双立柱支撑锯架,提高了锯架的运动平稳性。其结构简图见图1。 锯床工作原理如下: (1)工件定位夹紧锯架升起、料道辊前进进料、压紧马达夹紧、竖直压料装置下压; (2)工艺流程锯架快降、锯切工件、锯架升起; (3)返回卸料竖直压料升起、压紧马达松开、料道辊后退卸料。 2 带杆腔有杆腔,2.1.2压力原理 根据锯床工作特点,可通过锯架本身较大的自重实现锯架下降,锯切工件,应利用调速回路实现快降和锯切工件的速度转换。由于锯架自重较大,在锯架迅速下降过程中液压缸上腔压力可能低于大气压力,故锯架下降时,液压缸上腔接油箱,从油箱中吸油补充油液。锯架由于自重在非工作状态下降的趋势,所以采用液控单向阀的锁紧回路能轻松实现锯架在任意位置停止。锯架升降油缸要承受一部分锯架的重力,所以使得锯架上升需要较高的工作所承受的压力,此处选用了压力补偿变量柱塞泵。由于系统工作所承受的压力较高,所以在工作所承受的压力较低的回路中采用了减压回路。其液压系统原理如图2所示。 在一次工艺流程中,其工作原理如下: (1)工件定位夹紧在工件装夹前,锯架应处于升起位置。按下“锯架上升”按钮,电磁铁1YA通电,电磁阀3右位工作,泵2输出的液压油经电磁阀3、单向阀4、液控单向阀6进入锯架移动液压缸7的无杆腔,有杆腔的油液回油箱,此时液压缸活塞向上运动,带动锯架上升。当锯架上升到一定位置时,接近开关8接通,使电磁铁1YA断电,同时5YA通电,电磁阀3左位工作,同时由于液控单向阀6的作用,锯架停止上升。5YA通电,电磁阀14左位工作,液压油进入料道辊移动缸13的无杆腔,使料道辊升起进料,当工件运动到指定位置后,电磁铁5YA断电,同时6YA通电,电磁阀14右位工作,液压缸13在弹簧作用下复位,料道辊落下。6YA通电,电磁阀15左位工作,高压油进入压紧驱动马达16,马达正转驱动丝杠带动压紧夹钳前进,使工件在水平方向上定位夹紧。夹紧后,6YA断电,9YA通电,电磁阀18右位导通,液压油经减压阀19、电磁阀18进入竖直压料缸17上腔,活塞向下运动,竖直压料向下运动压紧工件,实现了工件的完全定位夹紧; (2)锯切工件工件完成定位夹紧后,PLC发出指令使电磁铁2YA、3YA通电,电磁阀5左位工作使液控单向阀6反向导通,同时电磁阀11左位工作,液压缸7的活塞在锯架的重力作用下向下运动,7下端的高压油经液控单向阀6、电磁阀11、直径为3 mm的阻尼孔12进入7的上腔,同时油箱中的油液在大气压力下向液压缸7上腔补油,使液压缸7的活塞迅速下降,带动锯条快进。锯架下降到靠近工件的某位置时,PLC发指令使电磁铁3YA断电,4YA通电,电磁阀11右位工作,液压缸7下腔的高压油经液控单向阀6、电磁阀11、调速阀10进入缸7的上腔,多余流量流回油箱,活塞缓慢下降,锯条工进,锯切工件。通过调节调速阀10,能调整锯架下降的速度即工进的速度。锯架下降到一定位置后锯切工件完毕,接近开关9接通,电磁铁2YA、4YA断电,1YA通电,电磁阀3右位工作,锯架升起; (3)返回卸料在上一过程中,锯架上升接通接近开关8,使电磁铁1YA断电,8YA通电,电磁阀18左位工作,泵2排出的高压油经减压阀19、电磁阀18后进入竖直压料缸17下腔,竖直压料随活塞升起回到原位。同时8YA断电7YA通电,电磁阀15右位工作,压紧驱动马达16反转,驱动丝杠带动压紧夹钳后退松开工件,夹钳回到原位后,7YA断电5YA通电,电磁阀14左位工作,液压油进入缸13的无杆腔,料道辊升起、卸料,卸料完毕后,电磁铁5YA断电,缸13在弹簧作用下复位,料道辊落回原位,整个工作过程结束。 3 液压系统工作原理的设计 双立柱带锯机液压系统在工作过程中实现了锯条“快进-工进-快退”的工作循环,满足了设计的基本要求,其特点如下: (1)利用机床部件的自重推动液压缸活塞下降,液压缸上下两腔互通,下腔的油经液控单向阀、电磁阀、调速阀后进入上腔,无需液压泵供油,提高了系统效率,节约了能源,而且系统速度调
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